纳米材料在生物医学中的应用研究

文杨昊

（佳木斯大学材料科学与工程学院 黑龙江 佳木斯 154000）

1 引言

纳米狭义来讲是一种长度计量单位，一纳米相当于百万分之一的毫米，纳米最早发现于20世纪的80年代初。当物质材料处于纳米级别之后，其材质性能通常都具有一定的特殊性，人们发现通过利用纳米材料的这种特殊性，可以解决在实际社会生产生活当中所遇到的一些列难题，因此纳米技术作为一种新兴科技开始迅速发展。越来越多的纳米材料被广泛应用于社会各行业的生产建设过程当中，尤其在生物医学领域内，纳米材料与纳米技术的应用越来越广泛和深入。

2 纳米材料在医学诊断中的应用

2.1 纳米生物传感器

纳米生物传感器，顾名思义就是利用纳米材料制作而成的一种传感检测仪器，是人们充分利用纳米材料的高灵敏度特点，并且将这一特点与生物医学相结合，用于提高现代生物医学的检测质量与检测效率。应用在现代生物医学的医疗诊断领域，在生物医学传感器的生产设计过程中，运用纳米技术，使用纳米材料进行生物传感器的生产和使用，充分利用纳米材料的高灵敏度特点，通过光电信息等一系列的先进科学技术的分析处理，使检测变得更加清晰准确。尤其在癌症这一世界医学难题领域内，纳米生物传感器的出现，能够有效解决现代生物医学对于癌症病变的早期发现和诊疗问题，实现了早发现早治疗。同时，现代生物医学传感器通过纳米技术和纳米材料的独有特点，能够更加精确的发现患者体内的各种细微变化，对患者病情进行更加精准的判断和把控，进而极大地提高了疾病的治疗效率，在现代生物医学的临床诊断治疗方面，具有十分宝贵的应用价值。

2.2 纳米生物成像技术

在临床医学的诊疗过程当中，除了利用纳米生物传感器，对病人的身体情况进行检测外，还可以运用纳米生物成像技术对病人身体内的特定组织或器官进行观察和检测，并且纳米生物成像技术能够将对病患的检测结果以清晰的图像形式，更加直观有效地表现出来，使医护人员能够更加精准的掌握病人的身体情况，从而采取更加具有针对性的诊疗方案，加强对相应疾病的治疗效果，同时，纳米生物成像技术所使用的纳米材料，对于人体的毒副作用更低，具有更好的人体相容特性，在接受疾病治疗的过程中，病人不会感到不适，有助于病人的后期康复[1]。

3 纳米材料在医学治疗中的应用

3.1 纳米载药技术

在传统对疾病的临床医学治疗过程中，针对特定疾病的药物治疗通常都是采取外敷药物、口服内用药物或者静脉注射等方式进行，医生根据患者的身体特征以及疾病状况，制定治疗方案，有针对性的调配药物进行治疗。但是无论从哪种治疗方式，都难以实现对药物用法用量的精准把控，以及对治疗效果的显著提升，尤其是采用口服内用药物和静脉注射等方式，单纯通过病人口服吞咽或者点滴注射的简单形式将药物送入患者体内，对于药物药效在体内的发挥程度难以做到有效的监测和跟踪。同时相应药物对病人身体其他健康器官的毒副作用问题也很难得到有效解决，而纳米载药技术的应用则能够有效地避免这一问题的产生。

纳米载药技术是现代生物医学在临床诊疗的过程中，运用纳米级的药物载体来进行药物传导的治疗方式，是针对特定疾病的一种全新的药物治疗手段，也是纳米材料技术在现代生物医学领域应用的重大突破。通过纳米载药技术，可以在对疾病的治疗过程中，打破传统的药物治疗手段，在将治疗药物送入人体之后，能够更加精准有效的控制治疗药物直达病灶，提高了用药的精准性与指向性，从而降低了传统治疗模式下的用药频率和用药剂量大的问题。同时，通过纳米载药技术实现对输入患者体内药物作用的有效控制，在最大程度上降低了药物对病人身体其他器官组织的影响，降低了不良用药反应和毒副作用，有效地提高了现代生物医学的临床治疗水平和治疗效率。

3.2 纳米生物医用材料和纳米生物相容性器官

纳米技术与纳米材料除了在现代生物医学临床药物治疗领域内发挥着重要作用外，还可以应用于现代生物医用材料的研发过程当中，用于研制纳米生物相容性器官。传统的医用材料与各类常规材料制造的人造器官组织，在临床使用的过程中，与病人身体的相容性有限，往往只起到一种外在的辅助性作用，难以从根本上解决患者身体内的疾病状况。而纳米材料与人体的生理结构组织具有十分紧密复杂的联系，人体内的细胞组织结构、各类蛋白质的形成、甚至是影响人体健康的某些病毒尺寸都属于纳米级别范围[2]。因此，运用现代纳米技术，使用纳米材料进行现代生物医用材料的生产研发，具有十分重要的现实意义。纳米生物医用材料和纳米生物相容性器官，不仅具有十分明显的生物体相容性，降低了人造器官组织等医用材料对于人体各方面组织机能的影响和限制，而且对于恢复和实现人体各项组织机能自身的正常运转和工作，从根源上解决疾病，具有十分显著的促进作用。

4 纳米材料的生物安全性问题

现阶段，随着社会科学技术水平的不断快速发展，纳米技术和纳米材料在现代生物医学领域中得到了越来越广泛的应用，极大地提高了现代生物医学的发展质量，实现了新时期我国现代医疗服务水平的优化升级，使现代生物医学的疾病临床治疗效果和治疗效率都得到了明显的提升。但与此同时，随着纳米技术的不断发展变化，我们也在纳米材料的使用方面，面临着较为严峻的生物安全性问题。

首先，纳米材料的体积过于微小，能够轻易穿透人体表层的皮肤组织，甚至是渗透进人体内细胞组织的深处，这种微小特性在为现代生物医学进行临床药物治疗方面提供方便的同时，也同样存在着相应的安全隐患。如果在治疗过程中对纳米材料使用不当，就极有可能引起纳米材料对人体健康细胞组织的损伤，这种深入人体细胞组织内部造成的损伤往往比普通的疾病损伤更加的危险[3]，也更难进行有效的治疗和调整，使患者的临床治疗风险和治疗难度明显加大。

其次，大部分的生物医用材料在临床治疗过程中，本身对人体没有明显的影响，且在病人在临床治疗完成之后，可以通过人体的新陈代谢功能将其排出体外，但是某些生物医用材料通过纳米技术进行处理变成体积更加微小的纳米材料之后，在临床治疗过程中使用，纳米材料深入到人体内部各个功能组织器官的细胞深处，难以通过正常的人体新陈代谢机能排出，长期堆积在病人的身体内部，久而久之就会对病人的身体健康状况产生一定的影响。

最后，通过现代纳米技术不断发展与研究，会发现某些生物医用材料物质本身在常规的物质条件下并不具备生物毒性，而在达到纳米材料级别之后，由于物质表面发生的细微变化，变得更加敏捷且具有活性，极容易与人体内部的细胞组织产生一系列的反应，造成对人体的细胞组织甚至是人体功能器官的伤害，变得具有生物毒性特征，严重威胁到病人的生命健康安全。

这些都是新兴的纳米技术与纳米材料与现代生物医学相结合，在现代生物医学领域的实际应用过程中所面临的生物安全性问题，也是亟待攻克和解决的重点难题。在社会科技水平的不断飞速发展的今天，现代生物医学的科研工作者们，在充分重视纳米技术与纳米材料在推动现代生物医学临床治疗发展重要作用的前提条件下，还应不断进行探索与研究，为纳米材料的生物安全性问题提供更加行之有效的解决措施和应对方案，力求促进纳米技术和纳米材料与现代生物医学的紧密结合，不断深入推动纳米材料在现代生物医学领域的广泛应用和发展。

5 结语

综上所述，纳米技术与纳米科技作为新时期科社会学技术水平飞速发展的代表，已经被现阶段我国社会的各个生产领域广泛认知，并不断的加以利用。尤其在现代生物医学领域范围内，纳米技术与纳米材料作为新兴的科技产物，对于改善现代生物医学发展水平、提高现代生物医学的临床诊疗效果与医疗卫生服务条件具有十分积极重要的促进意义。与此同时，纳米材料的应用也面临着一系列严峻的生物安全性问题，要通过对纳米技术的不断探索与发展，早日解决在临床实践过程中所遇到的各种安全问题，在真正意义上实现对纳米技术的成熟掌握以及对纳米材料的广泛应用。